污水污泥“长”出科技之花
别人眼里又脏又臭的污水,高爱华看来却奥秘多多,值得一探再探。9项实用新型专利、3项发明专利……她一路探索一路收获,成长为一名污水污泥处理行业响当当的专家。
高爱华:河南省郑州市双桥污水处理厂副厂长,2023年度全国三八红旗手,全国住房和城乡建设系统劳动模范、技术能手
两瓶水,一样清澈透明,一样无色无味。“告诉我,哪瓶是矿泉水?哪瓶是净化后的污水?”采访开始,高爱华就给记者出了道“难题”。见记者犹疑,她又播放了一段视频,视频中清水从管道倾入河流,与上游来水泾渭分明——上游浑浊、下游清亮。“这就是我们处理后的污水,水质甚至优于自然流动的河水,把它装进瓶里,外观上与矿泉水没什么两样。”
一线经历是最好的磨炼
我们每天洗菜洗衣冲厕的水都去了哪里?高爱华为大家科普:千家万户排放的污水,通过下水道汇集到污水处理厂,污水处理后沉淀下污泥,然后水归水、泥归泥,前者汇入河流,后者资源化再利用,由此完成自然界的循环。
高爱华是郑州大学环境工程专业的研究生,2008年入职郑州市污水净化有限公司。当时研究生在企业还是“香饽饽”,高爱华意气风发,以为会安排自己从事研发工作,没想到却被分到污水处理厂做了一名基层操作工,每天干的都是开关设备、巡检、抄表、打扫卫生之类“不动脑子”的活儿。天天干这些,有啥意思?她心情低落。
但高爱华不是轻言放弃的人,总相信书不会白读,知识一定有用。她发现,随着技术发展和设备更新,行业发展迅速,之前学的知识很有必要“回炉”。爱琢磨让她把这个“不动脑子”的活儿干出了名堂。公司举办技术比武活动,入职仅3个月的她一举拔得头筹,登上了公司的“光荣榜”,全厂上下对她刮目相看。仿佛踩到了“跳板”,她借力发力,进步神速,三年后就被提拔为调度中心主任,成了厂里的技术“大拿”。
多年以后,高爱华才意识到基层经历对她成长的重要性。“想要真正进入一个行业,必须从基层做起,没有对一线的深入了解,就像盖房子没有打牢地基。”一线的摔打不仅夯实了她的技术功底,也让她好高骛远、有棱有角的性格得到了磨炼。
2014年,公司将高爱华从郑州马头岗污水处理厂调到八岗污泥处理厂担任副厂长。污水、污泥一字之差,却有着完全不同的处理工艺,要说“跨界”也不为过。最让她头疼的是污泥厂的恶劣环境,“去过养殖场吗?养猪或养鸡的地方,我们的工作场景就类似那里的畜禽粪便堆肥场。”原来觉得污水处理厂脏臭,到了污泥厂才发现“污水处理厂的环境真的太好了”。
好氧堆肥是传统的污泥处理法,直白地说,就是“沤肥”。沤的过程会发酵,产生大量的热,虽然有抽风机散热,但室内温度依然很高,冬天室外结冰,室内都有二三十度,夏天更是高达四五十度,高温伴着臭气,现场工人必须戴着防毒面具干活儿。高爱华深知一线工人的辛苦,她想对现有设备升级改造,把工人从恶劣的环境中解放出来。
高爱华与同事讨论污水处理方案
给气体“洗个澡”
高爱华的想法一出就遭到了质疑。用设备代替人工固然好,但国内没有先例,有人说是“天方夜谭”,一口咬定“弄不成”。污泥混料的干湿程度现场看才直观,这种需要肉眼判断的工作能用设备替代吗?再怎么说设备也不如人工踏实。尽管被浇了冷水,高爱华创新的“火花”却从未熄灭。她选择两条腿走路,一边了解国内外行业最新动态,一边率团队制定、充实、修改设计方案。
攻关历时两年,前后做了四五代产品,终于研发出两种设备:污泥定量下料装置和电动螺旋升降下料器。污泥是污水生物处理后的沉淀物,脏臭不说,黏度还大,原来的处理设备靠污泥自身重力下料,需要人工现场操作。设备更新后,污泥定量下料难题迎刃而解。
高爱华乘胜追击,继续对设备进行自控改造,改手动操作为远程控制。工人坐在干净的中控室,通过屏幕点击按钮就能操控现场设备,不仅解放了人力,工作效率也大大提高,之前50多人干的活儿现在20多人就能轻松搞定,一线员工也因此尝到了创新的甜头。有了成功案例,2017年双桥污水处理厂建成投产时,负责筹建及设备调试的高爱华就把厂区重要的污水处理设备全部升级为远程监控。
双桥厂是一座日处理20吨污水、600吨污泥的综合性污水处理厂。污水中的污染物沉淀在污泥里,处理时会产生大量的恶臭,业内普遍采用微生物除臭工艺,但微生物不易控制,尤其处理量大时,根本无法满足排放要求,倘若臭气影响到附近居民生活,会被环保部门责令停产。而污泥处理是民生工程,停产几乎不可想象,研发新的除臭工艺是唯一出路。
高爱华召集团队集思广益,查阅资料,向专家请教,制定工艺方案。大家讨论很热烈,你一言我一语,为一个细节争得面红耳赤,在争论中,方案不断调整完善。团队借鉴化工行业喷淋工艺,结合本行业气体成分及特点,经过小试、中试,重新设计了喷淋塔。当臭气向外排放时,先用喷淋水为气体“洗个澡”,多级喷淋后,“洗过澡”的气体只剩下少量不溶于水的有机物(如硫醇、硫醚等),再用活性焦炭吸附,达到除臭目的。这种“多级喷淋+活性焦炭吸附”工艺实现了污泥臭气的超低排放,填补了污泥堆肥行业的空白。
创新练就“大心脏”
解决了污泥除臭问题,污水处理又有了麻烦。由于污泥除臭喷淋水中含有氨氮成分,返回污水系统时导致进水COD(也称化学需氧量,COD越高,水污染越严重)与氨氮比值不适宜,因此在处理污水脱氮时需补充外加碳源——一种能为污水处理需要的微生物提供生长代谢营养的含碳化合物。但这会使污水处理成本上升,高爱华团队成功找到了新碳源,并对碳源评价方法进行筛选,为行业建立了一套规范的碳源评价标准。
污水中的有机物为主要污染物,微生物能吸附、分解有机物,是污水处理的“主力军”。微生物也会“感冒发烧”,一旦生病,须及时诊断,对症下药。经过长期观察与积累,高爱华发明了一种污水快速诊断法,当出水水质总磷、总氮、COD等指标升高时,能快速查明原因,提前采取措施,保证污水出水水质稳定达标。
屡屡成功创新为高爱华赢得了“中原大工匠”“河南省技术能手”等称号。但她坦言,其实很多创新都是被逼出来的,因为不创新就走不下去。污泥除臭系统改造时,厂里就曾被投诉,一度面临停产。如果真的停产,源源不断产生的污泥得不到处理,社会影响很大。创新势在必行,研发刻不容缓。每次投入攻关,高爱华就像拧紧的发条,“不停地转”。她不怕累,怕的是设计出来的东西不解决问题,开弓没有回头箭,一旦项目上马就是几千万元的投资,不能有任何闪失,所以每个细节都要反复论证、反复优化。这是一个煎熬的过程,却让高爱华练就了一颗“大心脏”。
污水污泥处理是脏臭活儿,高爱华常说:“我们干的是积德的事,有利于千家万户,也是为了子孙后代的环境。”郑州有11条河流,每条河都是清澈的,而2016年之前有些河还又黑又臭。净化后的污水排入河流,经过河水的自净作用,成为自然水源的一部分,处理后的污泥则成为园林绿化的优质营养土。
最近通过选拔,高爱华又有了新岗位:负责全公司技术研发。这是她刚入职时向往的职位,15年后,她终于得到了!高爱华很兴奋:“我会全身心投入工作,研发更多的创新成果,让郑州的河水更清、草更绿!”